用于将业务级拓扑映射到特定业务数据平面逻辑拓扑的系统和方法
【专利说明】用于将业务级拓扑映射到特定业务数据平面逻辑拓扑的系统和方法
[0001]本发明要求2014年6月5日递交的发明名称为“用于将业务级拓扑映射到特定业务数据平面逻辑拓扑的系统和方法(System and Method for Mapping a Service-LevelTopology to a Service-Specific Data Plane Logical Topology)，，的第14/297，269号美国非临时专利申请案的权益，该申请要求2013年6月6日递交的发明名称为“用于软件定义内容或流量分发的框架(Framework for Software Defined Content or TrafficDelivery)”的第61/831,786号美国临时专利申请案的权益，这两个在先申请的内容均以引入的方式并入本文本中。
技术领域
[0002]本发明大体上涉及一种软件定义拓扑(SDT)，且在具体实施例中涉及一种将业务级拓扑映射到特定业务数据平面逻辑拓扑的系统和方法。
【背景技术】
[0003]由于主要受智能电话、平板电脑和视频流驱动，所以由无线网络处理的无线数据的量已经显著增长并且预计在未来十年里继续以多个数量级增长。除了大量数据，设备的数量预计继续呈指数增长，很可能达到数十亿台设备，同时数据速率也非常高。不同的应用将会对未来无线网络的性能提出不同的要求。预计未来的无线网络将会高度灵活、高效、开放并且可为客户和消费者进行定制。
【发明内容】
[0004]—种将业务的业务级拓扑映射到具有多个物理网络节点的网络的特定业务数据平面逻辑拓扑的实施例方法包括接收用于所述业务的业务参数。随后将用于所述特定业务数据平面逻辑拓扑的逻辑网络节点安置在所述多个物理网络节点中的相应物理网络节点处。根据所述业务参数、所述业务级拓扑和所述多个物理网络节点的物理基础设施进行所述安置。根据所述业务参数、所述业务级拓扑和所述物理基础设施定义所述逻辑网络节点之间的连接。根据所述业务参数、所述业务级拓扑和所述物理基础设施定义多个UE到至少一个所述逻辑网络节点的相应连接。所述方法还包括定义所述逻辑网络节点的相应功能。
[0005]—种实施例通信系统包括用户平面和控制平面。所述数据平面用于在组成物理基础设施的多个物理网络节点之间传输业务的网络流量。所述控制平面包括软件定义拓扑(SDT)模块。所述SDT模块用于接收所述业务的业务参数。所述SDT模块还用于根据所述业务参数、所述业务的业务级拓扑和所述物理基础设施将特定业务数据平面逻辑拓扑的逻辑网络节点安置在所述多个物理网络节点中的相应物理网络节点处。所述SDT模块还用于根据所述业务参数、所述业务级拓扑和所述物理基础设施定义所述逻辑网络节点之间的连接，以及根据所述业务参数、所述业务级拓扑和所述物理基础设施定义多个UE到至少一个所述逻辑网络节点的相应连接。所述SDT模块还用于定义所述逻辑网络节点的相应功能。
【附图说明】
[0006]为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中:
[0007]图1为无线网络的逻辑功能架构100的一项实施例的方框图；
[0008]图2为分级SDT架构的一项实施例的方框图；
[0009]图3为一种定义网络的特定业务数据平面逻辑拓扑的方法的一项实施例的流程图；
[0010]图4为计算系统的一项实施例的方框图；
[0011 ]图5为控制平面的一项实施例的方框图；
[0012]图6为机器间通信的SDT的一项实施例的图解；
[0013]图7为虚拟网络迀移的SDT的一项实施例的图解；
[0014]图8为内容传播到网络的SDT的一项实施例的图解；
[0015]图9为内容分发到消费者的SDT的一项实施例的图解；
[0016]图10为SDT中的动态速率适配的一项实施例的流程图；以及
[0017]图11为动态数据压缩的一项实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0018]下文将详细论述实施例的制作和使用。但应了解，本发明提供的许多适用性发明概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
[0019]基于云的网络的出现已经使未来无线网络的能力复杂化，以满足对较高吞吐量、较低延迟、较少能量、较低成本和越来越多连接的期望需求。基于云的网络从根本上重新定义了被提供网络业务的端点和时帧。它要求网络更灵便、灵活和可扩展。因此，例如网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)等技术在构建未来无线网络中变得越来越重要。NFV使传统上连接到硬件的网络功能能够在数据中心中的云计算基础设施上运行。尽管数据平面、控制平面和管理平面的分离可能在商用云中不可行，但是那些网络功能与硬件基础设施的分离将是未来无线网络架构的基础。一个好处是更灵活地支持网络功能需求的能力。SDN是一种用于创建智能可编程网络的架构框架，其中控制平面和数据平面被解耦，网络智能和状态在逻辑上被集中，并且底层网络基础设施从应用中提取。为了进一步实现未来无线网络，本文意识到，控制平面可以使用客户信息和提供商信息以形成软件定义拓扑(SDT) ADT可以与SDN和软件定义协议(SDP)结合以创建定制化虚拟网络(VN)。虚拟网络是用于特定业务的被虚拟化的资源的集合。客户包括通过UE、终端或其它客户设备使用业务的用户。提供商包括业务提供商、VN运营商和无线网络上的其它业务提供商。
[0020]SDT为软件定义内容分发提供框架，其允许运营商定义按需和特定业务数据平面架构(即，逻辑拓扑)，以实现更高效地使用网络资源和确保客户的体验质量(QoE)。本文意识到SDT可以在SDN形成之前将业务级逻辑拓扑映射到数据平面逻辑拓扑。该映射产生特定业务数据平面逻辑拓扑，该拓扑有时被称为定制化VN拓扑或简单地称为VN拓扑。对于每个应用、业务或VN，SDT可以确定按需和定制化逻辑数据平面拓扑。SDT为逻辑数据平面选择逻辑网络节点的物理位置。SDT还可以定义数据平面拓扑中的节点的拓扑。另外，SDT为数据平面逻辑拓扑中的逻辑节点定义特定业务数据处理功能。逻辑节点是在可以承担各种角色和执行许多功能的物理网络节点处实施的软件定义实体。逻辑节点可以是特定用户虚拟服务网关(v-u-SGW)、特定业务虚拟服务网关(v-s-SGW)，或者内容容器，以及其它。SDT根据应用、业务或VN的运营商或客户要求确定每个应用、业务或VN的数据平面逻辑拓扑。这些要求可以包括QoE和服务质量(QoS) JDT还根据业务级逻辑拓扑、业务流量特征、客户分布、移动性速度预测和流量负荷预测以及其它参数确定数据平面逻辑拓扑。SDT允许数据平面逻辑拓扑适应流量负荷和流量负荷预测中的变化、网络节点能力，以及客户设备的移动性。本文还意识到SDT可以由网络提供商、VN提供商或客户来管理。
[0021]图1为无线网络的逻辑功能架构100的一项实施例的方